Investigation de la diversité et des convergences anatomiques et comportementales chez les mammifères à queue préhensile tropicaux (des Néotropiques et de Papouasie-Nouvelle-Guinée), une approche intégrative

Investigating anatomical and behavioral diversity and convergences in tropical prehensile-tailed mammals (from the Neotropics and Papua New Guinea), an integrative approach

• Auteur / Autrice : Arthur Naas
• Direction : Pierre-Henri Fabre, Anthony Herrel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et écologie évolutives
• Date : Soutenance le 25/10/2024
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de l'évolution (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Allowen Evin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Adriens, Natalie Warburton, Katrina Jones
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Dionisos Youlatos, John A. Nyakatura

Mots clés

Mots clés contrôlés

Convergence évolutive

Anatomie comparée

Asie du Sud

Mammifères

Platyrhiniens

Mots clés libres

Queue Préhensile

Anatomie Comparée

Convergence

Mammifères

Tropiques

Comportement

Prehensile Tail

Comparative Anatomy

Convergence

Mammals

Tropics

Behavior

Résumé

Les queues préhensiles (capables de s’agripper) sont considérées comme une adaptation à un mode de vie arboricole. Ce trait a été signalé dans au moins 40 genres de mammifères appartenant à six ordres. Ce nombre important d’espèces de mammifères suggère plusieurs origines indépendantes des queues préhensiles. Ces capacités sont considérées comme imposant des contraintes mécaniques particulières à la queue et la convergence morphologique entre ces taxons a donc été testé. Les espèces préhensiles semblent présenter des vertèbres caudales plus courtes et plus larges, avec des processus transverses plus développés et un développement important de leurs muscles fléchisseurs. Cependant, les primates et les carnivores ont été les principaux sujets de ces études. Il reste donc beaucoup d’inconnues et il est particulièrement nécessaire de prendre en compte une plus grande diversité de taxons. Afin de mieux caractériser les patrons convergents mentionnés ci-dessus, cette thèse visait à mener une approche intégrative en ajoutant des données comportementales, myologiques et ostéologiques sur les carnivores et les rongeurs. Les résultats comportementaux ont confirmé que les singes hurleurs et capucins utilisent leur queue de manière différente et ont établi que les kinkajous présentent à la fois une combinaison de comportements associés à la queue que l’on retrouve chez les espèces susmentionnées ainsi que des comportements uniques. En ce qui concerne les muscles de la queue, les carnivores semblent présenter des tendances similaires à celles observées chez les primates, notamment en ce qui concerne le développement relatif de leurs muscles fléchisseurs, mais ils présentent également des propriétés structurelles distinctes qui mettent en évidence un découplage partiel des convergences myologiques et ostéologiques. Enfin, l’étude des vertèbres caudales des petits rongeurs a démontré qu’elles partagent un patron convergent avec les primates et les carnivores et a permis de diagnostiquer des capacités préhensiles chez de nouvelles espèces. Dans l’ensemble, ce travail a contribué à mieux comprendre les convergences ainsi que la diversité dans le comportement et l’anatomie des espèces à queue préhensile afin de mieux apprécier l’interaction entre la forme et la fonction associées à ce trait.

Prehensile tails (i.e. capable of grasping) are considered to be an adaptation to highly arboreal lifestyles. This trait has been reported in at least 40 mammalian genera across six orders. This important number of species across a wide diversity of mammals suggest several independent origins of prehensile tails. Such capacities are believed to impose particular mechanical constraints onto the tail and thus hypotheses regarding morphological convergence between those taxa have been tested. Prehensile species appear to present shorter and wider caudal vertebrae, with more developed transverse processes and an important development of their flexor muscles. However, primates and carnivorans (to a lesser extent) have been the primary focus of such studies, thus much remains unknown and there is especially a need to take into account a wider diversity of taxa in further studies. To better characterize the convergent patterns aforementioned, this doctoral dissertation aimed to conduct an integrative approach adding behavioral, myological, and osteological data on carnivorans and rodents. Behavioral results confirm that howler and capuchin monkeys use their tails in different ways and establish that kinkajous present both a combination of tail-associated behaviors found in the aforementioned species as well as unique behaviors. Regarding tail muscles, carnivorans appear to present trends similar to those found in primates, especially regarding the relative development of their flexor muscles but also demonstrate distinct structural properties highlighting a partial decoupling of myological and osteological convergences. Lastly, the investigation of the tail vertebrae of small rodents demonstrates that they share a convergent pattern with primates and carnivorans and helped diagnose prehensile capacities in new species. Overall, this work contributed to better understanding the convergences as well as the diversity in the behavior and the anatomy of prehensile-tailed species in order to better appreciate the interplay between form and function associated with this trait.